Спосіб подрібнення сипкого матеріалу в барабанному млині

1. Спосіб подрібнення сипкого матеріалу в барабанному млині, який включає завантаження сипкого матеріалу у барабан, що обертають відносно горизонтальної осі зі сталою швидкістю, та дію на нього молольним завантаженням, який відрізняється тим, що барабан обертають із швидкістю, яка відповідає максимальному значенню потужності опору завантаження барабана його обертанню. 2. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що швидкість обертання барабана, яка відповідає максимальному значенню потужності опору завантаження обертанню барабана, визначають із співвідношення: 03 = де ДЄ D =-0,04445-к2+0,03-к-0,006833 ; А = 0,1333-к2-0,02664-к+ 0,04216 ; F = -0,1-к2 + 0,11-к - 0,027 ; Hi) де а - кутова швидкість обертання барабана, 1/с; Fr - число Фруда; g - гравітаційне прискорення, м/с2; R - розрахунковий радіус камери барабана, м; R5 - радіус камери барабана, м; d - середній діаметр молольного тіла в камері барабана, м; А,В,С, D, Е, F, G - змінні величини; к - ступінь заповнення камери барабана матеріалом. CM со 5> Корисна модель стосується технології тонкого здрібнення твердих дисперсних матеріалів і може знайти застосування в гірничо-збагачувальній, металургійній, хімічній, промисловості будівельних матеріалів та інших галузях виробництва. Відомо, що продуктивність барабанного млина приблизно пропорційна корисній потужності, що споживається [1] (с.44, 48). Відомий спосіб подрібнення сипкого матеріалу в барабанному млині, який включає завантаження матеріалу у камеру барабана, дію на матеріал молольним завантаженням, реєстрування величини потужності приводного двигуна, аналізування її та змінювання внутрішньокамерного завантажен ня, шляхом дозування подавання здрібнюваного матеріалу [2], води при мокрому помелі [3], молольних тіл [4] та матеріалу і молольних тіл [5], до досягнення корисної потужності, що споживається, максимального значення. Недоліком зазначених способів є складність та низька надійність систем реєстрування і аналізування величини потужності та дозування компонентів внутрішньокамерного завантаження. Крім того, змінність складової потужності двигуна, спричиненої втратами енергії в приводі та опорах, може спотворювати співвідношення величин повної і корисної потужності при реєструванні та 9162 знижувати точність досягнення екстремального значення останньої при регулюванні. Відомий спосіб подрібнення сипкого матеріалу в барабанному млині [6], який включає завантаження матеріалу у камеру барабана, дію на матеріал молольним завантаженням, реєстрування величини потужності приводного двигуна, аналізування її та змінювання швидкості обертання барабана до досягнення корисної потужності, що споживається, максимального значення. Недоліком цього способу є складність та низька надійність систем реєстрування і аналізування потужності та змінювання швидкості обертання барабана. Відомий також, вибраний як прототип, спосіб подрібнення сипкого матеріалу в барабанному млині [1] (с.47), який включає завантаження матеріалу у камеру барабана, обертання його зі швидкістю, що складає відповідно 0,78-0,84 від критичної, та дію на матеріал молольним завантаженням. Вважається, що така кутова швидкість обертання барабана відповідає, при ступені заповнення камери 0,3-0,5, максимальній корисній потужності, що споживається млином. Недоліком цього способу є недостатня енергомісткість дії молольного завантаження на матеріал внаслідок неточного визначення відповідної швидкості обертання барабана без урахування впливу на її величину числа Рейнольдса. Останнє обумовлено застосуванням спрощеної механічної моделі барабанного млина [7]. В основу корисної моделі поставлено задачу вдосконалення існуючого способу подрібнення сипкого матеріалу в барабанному млині шляхом обертання барабана зі швидкістю, що відповідає максимальному значенню потужності опору завантаження барабана його обертанню, забезпечити підвищення продуктивності подрібнення за рахунок збільшення енергомісткості дії молольного завантаження на матеріал. Вирішення поставленої технічної задачі досягається тим, що в способі подрібнення сипкого матеріалу в барабанному млині, який включає завантаження його у барабан, що обертають відносно горизонтальної осі зі сталою швидкістю та дію на нього молольним завантаженням, згідно корисної моделі, барабан обертають із швидкістю, яка відповідає максимальному значенню потужності опору завантаження барабана його обертанню. Це здійснення способу є таким, якому віддається перевага з точки зору забезпечення підвищення продуктивності подрібнення шляхом збільшення енергомісткості дії молольного завантаження на матеріал. В окремих випадках здійснення корисної моделі швидкість обертання барабана, яка відповідає максимальному значенню потужності опору завантаження обертанню барабана, визначають із співвідношення: в+ -4-AC -2-А А= B = DG + - - 1 , C=D-G2+E-G+F, D=-0,04445- 2-нЭ,03- -0,006833, Е=0,1333- 2-0,02664- н0,04216, F=-0,1- 2+0,11- -0,027, m де - кутова швидкість обертання барабана, 1/с; Fr - число Фруда; g - гравітаційне прискорення, - м/с2; R - розрахунковий радіус камери барабана, м; Re - радіус камери барабана, м; d - середній діаметр молольного тіла в камері барабана, м; А,В,С, D, Е, F, G - змінні величини; - ступінь заповнення камери барабана матеріалом. Це здійснення способу є таким, якому віддається перевага з точки зору чисельного визначення швидкості обертання барабана, яка відповідає максимальному значенню потужності опору завантаження обертанню барабана, із урахуванням нелінійного впливу числа Рейнольдса, числа Фруда та ступеня заповнення камери барабана. При циркуляційному режимі руху завантаження в камері барабана у вигляді гравітаційних течій, який можна віднести до режиму швидких рухів гранульованих середовищ [8], внаслідок квазізрідження полідисперсного середовища, що містить частинки подрібнюваного матеріалу та молольні тіла, його поведінка стає схожою на поведінку в'язкої рідини в аналогічних умовах. Тому для описування руху завантаження барабана можуть бути прийняті критерії подібності течії рідини - числа Рейнольдса і Фруда та ступінь заповнення камери: Re= R2/ ,Fr= R/g, ,де - кінематичний коефіцієнт в'язкості, м2/с. Оскільки в розглядуваному русі різні сипкі середовища виявляють практично однакові в'язкісні властивості, для зручності v можна представити аналогом - ^м^с. Тоді для даного випадку Re= R2 у безрозмірних одиницях. З метою визначення співвідношення для розрахунку швидкостей обертання барабана застосовується інтерполяція. За функцію двовимірної інтерполяції прийнято Ig(Fr) за аргумент -lg(Re) та . Використано сітку з дев'ятьма вузлами. Застосовано інтерполяційний многочлен Лагранжа. Складено додаткове рівняння прямої, що відповідає умові R=const та проходить через точку із значенням . Після перетворення інтерполяційної формули та додаткового рівняння вираз для визначення о) має вигляд (0 = Де 9162 ig(Fr) = в+ -4-А-С -2-А 6 2 E=0,1333- -0,02664- нО.04216, 2 F=-0,1- +0,11- -0,027. При к